青海省西宁市大通回族土族自治县2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

青海省西宁市大通回族土族自治县2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，竖直墙MN，小球从O处水平抛出，若初速度为va，将打在墙上的a点；若初速度为vb，将打在墙上的b点．已知Oa、Ob与水平方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力．则va与vb的比值为（）A． B． C． D．2、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，忽略空气阻力，下列叙述中正确的是A．刚接触弹簧时，小球的速度最大B．小球的动能一直增大C．只有重力和弹簧弹力对小球做功，小球动能和势能之和是守恒的D．小球、弹簧和地球作为—个系统，重力势能、弹性势能和动能之和保持不变3、(本题9分)在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图所示，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差可以测出被测的物体的速度；某时刻测速仪发出超声波，同时汽车在离测速仪355m处开始做匀减速直线运动．当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车在离测速仪335m处恰好停下，已知声速为340m/s，则汽车在这20m位移内的平均速度为()A．5m/sB．10m/sC．15m/sD．20m/s4、下列说法中正确的是（）A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的5、(本题9分)比值定义法就是用两个物理量之“比”来定义一个新的物理量的方法．以下表达式中不属于比值定义得到的是A．E＝ B．C＝ C．φ＝ D．E＝6、(本题9分)关于物体做曲线运动时的速度和加速度，下列说法正确的是A．速度可以不变，加速度也可以不变 B．速度一定改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定改变 D．速度一定改变，加速度也一定改变7、(本题9分)一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg8、如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（）A．a对b的静电力一定是引力B．a对b的静电力可能是斥力C．a的电量可能比b少D．a的电量一定比b多9、(本题9分)某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g，有关此过程下列说法正确的是（）A．升降机的速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小B．升降机的最大速度v2＝C．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D．钢丝绳的最大拉力为10、(本题9分)如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度11、(本题9分)如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI．在滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中(灯泡电阻不变化)()A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B．ΔU1＞ΔU2C．ΔU1/ΔI增大D．ΔU2/ΔI不变12、无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方向的x-t图象，图乙是沿竖直方向的v-t图象，在0~3s内（）A．无人机在水平方向做匀加速直线运动B．无人机在竖直方向做匀加速直线运动C．无人机的运动轨迹为抛物线D．t=3s时无人机的速度大小为5m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于重物动能的增加量，实验装置如图所示，则：（1）以下步骤仅是实验操作的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按合理的顺序排列_________（填代号）；A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和交流电电源连接起来B．用天平称出重物的质量C．把纸带的一段固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定的高度D．用秒表测出重物下落的时间E．释放纸带F．重复几次，得到3~5条符合要求的纸带G．接通电源（2）在选纸带时，若打第一点的速度为零，需要满足所打的第1、2点的距离大约为_______；A．1mmB．2mmC．1cmD．2cm14、(本题9分)某探究性学习小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验时，重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，图乙给出的是实验中获取的一条纸带，处理数据时，同学们舍弃了前面较密集的点，以O为起点，从A点开始选取计数点A、B、C，测出O到A、B、C的距离分别为h1=38.4cm、h2=60.0cm、h3=86.4cm……每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，电源的频率为f=50Hz。(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是____A．需称出重物的质量B．手提纸带，先接通电源再释放纸带让重物落下C．可不考虑前面较密集的点，选取某个清晰的点作为起始运动点处理纸带，验证mgh＝mv2/2是否成立D．所挂重物选体积小，密度小的物体(2)实验室供选择的重物有以下四个，应选择_____________；A．质量为100g的钩码

B．质量为10g的砝码

C．质量为200g的木球

D．质量为10g的塑料球(3)打B点时，重物的速度vB为__________m/s（计算结果保留三位有效数字）；(4)同学们根据纸带算出相应各点的速度v，量出下落距离h，则以v215、(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为，测得所用重物的质量为1.00kg，甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误．（1）操作一定有错误的同学是_________，（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），①纸带的________端与重物相连．②从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是________，此过程中重物动能的增加量是______．（结果均保留两位有效数字）三．计算题(22分)16、（12分）图甲是中国很多家庭都有的团圆桌，餐桌上放一半径为r=1m可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图乙．餐桌离地高度为h=0.8m，将某小物体放置在圆盘边缘，缓慢增大圆盘的速度，当圆盘的角速度为2rad/s时，物体刚好从圆盘上甩出．假设小物体与餐桌间的摩擦力忽略不计，小物体与圆盘之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g取10m/s2）（1）该物体与圆盘的动摩擦因数μ为多大？（2）求物体落到地面上的位置到从餐桌甩出点的水平距离L为多少？17、（10分）(本题9分)A、B两球沿同一条直线相向运动，所给的x-t图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a和b分别为A、B碰撞前的x-t图象，c为碰撞后它们的x-t图象，若A球质量为3kg（1）B球质量；（2）碰撞前后损失的动能。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】根据平抛运动知识可知：，则同理可知：由于两次运动水平方向上的位移相同，根据解得：，故D正确；ABC错误；故选D2、D【解析】从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始重力大于弹力，向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，则加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，运动的过程中加速度增大，到达最低点速度为零，所以小球的动能先增大后减小，故AB错误；对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．3、B【解析】汽车做匀减速运动，且汽车在与超声波相遇前后运动的时间相等，则根据匀变速直线运动规律可知，两段时间内的位移之比一定为3：1；则可知，在与超声波相遇时，汽车前进的距离为：，故超声波与汽车相遇时前进的距离为：，因此可知，前进运动20m的总时间为：，汽车的平均速度为：，故选B．【点睛】根据匀变速直线运动的规律，将汽车的减速运动分为两段相等的时间，则可知两段时间内的位移之比，从而求出超声波前进的位移，从而求出汽车运动的时间，由平均速度公式即可求得平均速度．4、D【解析】

A.能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误.B.能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误.C.石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误.D.能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确.5、D【解析】A、电场强度是定义式，采用的是比值定义法，故A错误．B、电容的定义式体现电容由本事结构决定，而与电荷量和电压无关，故B错误．C、电势通过电势能与电量的比值来定义，故不符合题意，故C错误；；D、点电荷作为场源的场强决定式，不是比值定义法；故符合题意，故D正确；本题选择不属于比值定义法的；故选D．【点睛】比值定义法是常用的定义方法，解题的关键在于明确定义出来的新物理与原来两个物理量无关．6、B【解析】

物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的即速度一定变化，但加速度不一定变化，如平抛运动也是曲线运动，它的合力为重力，加速度是重力加速度即不变，故B正确。故选B。7、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10−4kg/s，设喷出氧气的质量为m，返回的时间为t，则返回速度v′=mv/M==0.5m，运动的时间t=d/v′=

①宇航员耗氧：Rt=m0−m，即2.5×10−4×t=0.5−m，t=4000×(0.5−m)=，即400m2−200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD错误，BC正确．故选BC.点睛：一次性喷出的氧气质量为m，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧气质量的范围．8、AD【解析】

AB．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此a对b的静电力一定是引力，故A正确，B错误；CD．根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，因此a的电量一定比b多。故C错误，D正确；9、ABD【解析】

A.升降机速度由v1增大至v2的过程中，电动机保持功率不变，由P=Fv知，钢丝绳的拉力不断减小，故A正确；B.升降机的最大速度时，拉力等于重力，故有，故B正确；C.对整个过程运用动能定理得，钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功，故C错误；D.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得，故D正确。10、AB【解析】

根据万有引力提供向心力得A.，a和b质量相等且小于c的质量，可知b所需向心力最小，故A项与题意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B项与题意相符；C.所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故C项与题意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D项与题意不相符。11、BD【解析】

A．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L1变亮．变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分的电压减小，则L3变暗．总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮．故A错误；B．由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V1的示数增大，由于路端电压减小，即两电压表示数之和减小，所以△U1＞△U1．故B正确；C．由U1=E-I（RL1+r）得：，不变，故C错误；D．=R1，不变，D正确．【点睛】本题是电路动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”思路进行分析．运用总量法分析两电压表读数变化量的大小．运用欧姆定律定量分析电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变化，这是常用的方法．12、BCD【解析】

A、由水平方向的x-t图象知，无人机在水平方向做匀速直线运动，速度为3m/s，故A错误。B、由竖直方向的v-t图象知，无人机在竖直方向做匀加速直线运动，加速度a=m/s2，故B正确。C、无人机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，所以无人机的运动轨迹为抛物线，故C正确。D、t=3s时，无人机vx=3m/s，vy=4m/s，无人机的速度v==5m/s，故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)ACGEF(2)B【解析】

（1）根据实验过程，则实验的合理顺序排列：ACGEF；（2）若打第一点的速度为零，根据自由落体运动的规律可知所打的第1、2点的距离大约为，故选B.14、BC；A；2.40；重力加速度；打下O点时重物速度不为零【解析】

(1)A、验证动能的增加量和重力势能的减小量，两端都有质量，可以约去，所以不需要测出重物的质量，故A错误；B、实验时，先接通电源，再释放重物，故B正确。C、实验中可以不考虑前面较密集的点，选取某个清晰的点作为起始运动点处理纸带，验证mgh=ΔEk=D、为了减小阻力的影响，重物应选取质量大一些的，体积小一些的，故D错误。故选BC。(2)为了减小实验的误差，重锤选择质量大一些，体积小一些的，故A正确，BCD错误；(3)B点的瞬时速度vB(4)据机械能守恒：mgh=12mv2，得：v【点睛】验